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La nueva empresa de Serial Battery Entrepreneur aborda el mayor problema de la energía limpia
El equipo fundador de Baseload Renewables, incluido el científico jefe Yet-Ming Chiang (segundo desde la derecha).
El profesor del MIT Yet-Ming Chiang ha lanzado su última apuesta de almacenamiento, una puesta en marcha de baterías de flujo diseñada para hacer que la energía renovable sea directamente competitiva con los combustibles fósiles (ver Las baterías de 24M podrían aprovechar mejor la energía eólica y solar).
La escala de la ambición y el desafío de la empresa está telegrafiada en el nombre: Energías renovables de carga base . La misión declarada de la startup con sede en Cambridge, Massachusetts, es producir baterías que sean capaces de producir energía de red confiable a partir de fuentes renovables durante todo el día y que cuesten al menos cinco veces menos que donde es probable que las baterías de iones de litio se estanquen.
Eso se acerca al punto de precio en el que la idea del almacenamiento estacional se vuelve económicamente factible, lo que significa que los conjuntos de estas baterías podrían almacenar suficiente energía solar durante los períodos de exceso de generación durante el verano para continuar satisfaciendo la demanda regional durante el largo y nublado invierno, dice Chiang.
La carga base está alojada en Engine, el nuevo acelerador del MIT, que recientemente proporcionó a la empresa casi 2 millones de dólares en financiación (consulte ¿Desarrollando una tecnología resistente y que consume mucho tiempo? Este inversor está interesado).
Baseload no proporciona muchos detalles técnicos en esta etapa, pero la clave de su bajo costo es confiar en el azufre. Eso es porque el material es muy abundante y denso en energía, dice Chiang. De hecho, es un producto de desecho de la producción de petróleo y gas que cuesta tan solo 10 centavos por kilogramo.
'Según la carga almacenada por dólar, el azufre era más de un factor de 10 mejor que la siguiente mejor opción', dice Chiang, profesor de ciencias de los materiales que anteriormente cofundó las nuevas empresas de baterías de iones de litio A123 Systems, 24M y otras tres nuevas empresas.
Los otros cofundadores de Baseload incluyen a Ted Wiley, anteriormente vicepresidente de Aquion Energy, así como a Marco Ferrara y Billy Woodford, quienes trabajaron anteriormente con Chiang en 24M (consulte Por qué suceden cosas malas a las empresas emergentes de energía limpia).
Las tecnologías de almacenamiento mejores, más baratas y más duraderas son cruciales para permitir que las fuentes renovables satisfagan una mayor parte de la demanda de energía y reduzcan significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero.
A pesar de todos los comentarios esperanzadores y la cobertura de los precios de la energía eólica y solar que se acercan a la paridad con los combustibles fósiles, la verdad es que es una comparación de manzanas con naranjas. Debido a que el sol no siempre brilla y el viento no siempre sopla, esas fuentes no se pueden usar de manera tan confiable y flexible como el carbón o el gas natural, a menos que estén respaldadas por plantas de combustibles fósiles, equilibradas a través de programas de respuesta a la demanda. o líneas de transmisión de larga distancia, o combinadas con alguna forma de almacenamiento abundante. Las opciones para este último generalmente se limitan al almacenamiento hidroeléctrico de bombeo económico, que está muy restringido geográficamente ya que requiere un par de depósitos de agua, o baterías y tecnologías similares que aún son demasiado costosas, de corta duración o ambas.
Las baterías de iones de litio que hacen funcionar nuestros teléfonos inteligentes y vehículos eléctricos se utilizan cada vez más de manera limitada para equilibrar la generación renovable. Pero muchos expertos en baterías creen que su alto costo y ciclos de vida limitados imponen límites estrictos sobre el papel que pueden desempeñar en la red.
Las baterías de flujo, por otro lado, se pueden diseñar con una relación energía-potencia muy alta, lo que significa que pueden contener mucha energía y continuar entregándola durante largos períodos, dice Michael Aziz, profesor de materiales y energía. tecnologías en la Universidad de Harvard.
La mayoría de las baterías de flujo incluyen dos tanques de materiales electroactivos disueltos en líquidos, conocidos como anolito y catolito. Se bombean a una celda central dividida por una membrana permeable a un ion común, lo que permite el paso de átomos con carga positiva o negativa. Este flujo de corriente, a su vez, carga los electrodos positivo y negativo a ambos lados de la celda.
En el caso de Baseload, el anolito parece ser una 'solución de polisulfuro', lo que simplemente significa que contiene cadenas de átomos de azufre, según un solicitud de patente para 'baterías recargables de azufre acuoso que respiran aire' presentada por el MIT a fines de 2016. La solicitud incluye a Chiang como inventor. El catolito es una sal de metal no especificada disuelta en agua. Se llama 'respiración de aire' porque el oxígeno se genera en el catolito durante la carga y se consume durante la descarga.
Chiang, que se desempeña como científico jefe de la compañía, espera que las baterías tengan una duración de descarga de varios días o más, y que duren 20 años en el campo.
Todavía estamos trabajando en la selección de la química ideal para este enfoque, dice Chiang.
Él dice que la compañía aún se encuentra en una etapa inicial, y señala que podrían pasar de tres a cinco años antes de que haya proyectos significativos en el campo. Es casi seguro que llegar allí requerirá más de $ 2 millones, y Chiang dice que la compañía continúa buscando financiamiento adicional.
Sus primeras investigaciones sobre este enfoque comenzaron bajo la supervisión del Departamento de Energía de los Estados Unidos. Centro Conjunto para la Investigación del Almacenamiento de Energía . George Crabtree, el director del programa, dice que las baterías de azufre podrían eventualmente ser lo suficientemente baratas y duraderas como para reemplazar las turbinas de gas que emiten dióxido de carbono que actualmente se aceleran cuando la energía eólica y solar fallan, o incluso las instalaciones de almacenamiento hidroeléctrico.
Aziz, de Harvard, dice que es el primer sistema de almacenamiento del que ha oído hablar con duraciones de descarga tan largas, aparte de la hidroeléctrica de bombeo, y que parece que la compañía también está tratando de abrir nuevos caminos en la fijación de precios de kilovatios-hora.
Él dice que es difícil evaluar la viabilidad técnica sin detalles adicionales, pero agrega que el historial de Chiang como inventor y científico sugiere que la compañía está en un camino de investigación prometedor.
La empresa anterior de Chiang, A123, fue una apuesta temprana en la construcción de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos que obtuvo una gran atención de la prensa. Pero la empresa se vio obligada a declararse en quiebra en 2012 después de construir en exceso sus instalaciones de fabricación en previsión de negocios que no llegaron. Finalmente, fue adquirida por Wanxiang, un importante fabricante chino de autopartes, y parece volver a tener una base financiera sólida, según algunos informes . Sigue siendo científico jefe en 24M.
Chiang dice que aprendió lecciones cruciales en sus empresas anteriores que tiene la intención de aplicar a Baseload Renewables. Entre otras cosas, dice, es muy probable que la compañía busque asociarse con fabricantes establecidos en lugar de construir sus propias fábricas, una estrategia que otras empresas de baterías como Aquion y Potencia CAMX también han venido a abrazar.
Las empresas emergentes no están equipadas para abordarlo, y a los inversores no les gusta pagar por ello, dice Chiang.